等级 B2 – 中高级CEFR B2
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研究人员制造出一类极小且完全可编程的自主游动机器人，尺寸约为0.2×0.3×0.05毫米，接近许多微生物。单个机器人可运行数月，单个成本仅约一美分。研究在 Science Robotics 和 Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) 有相关报道。
这些机器人以光脉冲为能源与指令来源；大部分面积被太阳能电池板用于收集能量。每个设备有唯一标识符，使得单个机器人可以接收不同命令。推进和计算由不同团队分别开发后联合完成：推进通过产生电场推动周围液体中的离子，从而带动水分子产生驱动力，避免了活动零件；计算设计极低功耗，Blaauw 团队使程序可在 75 nanowatts 下运行，研究人员指出这比智能手表所需功率低 100,000 倍。
Science Robotics 的研究中，Marc Miskin（任职于 University of Pennsyvlania 的电气与系统工程学助理教授）为资深作者；David Blaauw 和 Dennis Sylvester（UM 的电气与计算工程教授）为高级作者并贡献了超小型计算设计。研究者表示，这类设备可能推动医学发展，例如监测单个细胞健康，也可能在制造业中用于构建微尺度器件。未来版本可能存储更复杂程序、移动更快并加入更多传感器。
- 主要支持：National Science Foundation
- 其他支持：University of Pennsylvania Office of the President、Air Force Office of Scientific Research、Army Research Office、Packard Foundation、Sloan Foundation、Fujitsu Semiconductors
难词
- 可编程 — 能根据程序改变行为完全可编程
- 自主 — 不需外部控制自行运行自主游动
- 标识符 — 用来区别每个设备的代码唯一标识符
- 离子 — 带电的原子或原子团
- 驱动力 — 使物体移动的力
- 功耗 — 设备运行时消耗的能量极低功耗
- 推进 — 使装置向前移动的方法
- 太阳能电池板 — 把光转换为电的装置
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讨论问题
- 如果这种微型机器人能监测单个细胞健康，会给医学诊断带来哪些可能改变？请举例说明。
- 在制造业中用微型机器人构建微尺度器件，可能带来哪些好处和风险？说明你的理由。
- 考虑它们的尺寸和低成本，这类设备普及后你能想象出哪些现实应用场景？为什么？
